无位置传感器无刷直流电机重载启动方案

2021-8-13 13:28

无位置传感器无刷直流电机(BLDCM) 大钮矩/重载启动一直是个值得研究问题，尤其是大钮矩低转速时。空载/轻载常用采用外同步启动方式，按予定时序依次给电机绕组通电，并按时间轴升频升压，这时电机转子在绕组产生的旋转磁场中被转动起来，电机空载/轻载的情况下可并切换到反电动势运行。但在大钮矩/重载时就会出现钮矩小/失步/速度无法达到反电动势运行壮态，启动失败。解决方法是：转子静止壮态精准定位，让CPU判断通过逆变桥在转子正确磁极发送PWM波，启动后低转速时发送脉冲矢量波进行转子换相判位让其工作在闭环状态。为了实现这目标在原电路不变增加了一个逆变桥上的电流检测让微处理器控制逆变桥按预设程序发脉冲波，根据各绕组脉冲电流的不同计算出转子精准位置。在电机启动及低速时不断发送脉冲矢量波进行转子换相判位，符合和换相条件立即发PWM波换相同时PWM波加大脉冲宽度几十个周期后进入反电势运行。

微处理器：MCU=IC1=8G1K08/8H1K28A 这棵料只是单CPU要管理转子静止壮态精准定位/低转速闭环时换相判位/电压/电流/反电势换相/每120度的转速测控闭环25000转/分。微处理时钟38MHZ无刷直流电机运行测试和/DSP2812/双核MCU一样平顺。该方法降低了器件成本。

采集到转子静止壮态精准定位数据/转子静止壮态精准定位波形/低速闭环运行时的PWM/转子换相判位脉冲矢量波形/高速反电势闭环运行时的PWM/转子换相波形/完成原理图及电路板见下图。

为提高运行效率减少代码长度压缩运算时间BLDCM控制软件用汇编语言编写。